interFoam里面的VOF,液膜,CSF模型源于哪些资料?
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压缩因子也不是VOF标准模型的内容,也是openfoam基金会自己的算法。在interfoam解析里面没有包含。可以看下面这个初稿,并未整理:
但是interFoam中植入的方程对相方程进行了很大的改动,上述VOF模型中的主要问题即为在求解中务必要保证相分数守恒和有界,相分数的精确计算对表面曲率有很大影响,曲率又影响表面张力和自由表面的压力降。现有的对流离散格式可以应用在上述VOF模型中除了相连续性方程中的对流项中的所有项中,因为我们要保证相分数的有界和相界面的尖锐,在过去许多研究者提出了不同的技术为了克服这个问题,主要分为:线性技术,施主受主技术,以及高阶差分格式。其中大多数采取一种“压缩差分格式”,以确保在存在有界对流格式引入的数值扩散的同时,仍然保持界面的尖锐。
由于在界面问题存在数值扩散,一种好的办法就是让相连续性方程包含一个负的扩散项。然而这种方法虽然保持了守恒性但是却会是无界的。另一种方法是:添加一个对流项以压缩界面 :
\begin{equation}
\frac{\partial \alpha}{\partial t} + \nabla \cdot(\alpha u)+\nabla \cdot \left( \alpha (1-\alpha) u_r \right)=0
\end{equation}
分析此方程,我们可以发现第二个对流项在非界面出为0。上述相场方程可用于求解计算。但是目前在interFoam并没有植入上述方程,笔者曾经在twoPhaseEulerFoam中植入上述方程进行求解。经测试mixerVesselAMI算例,和使用MULES求解的结果一致。
目前interFoam中植入的为Henry的另一种方法 ,同样构建附带对流项的相方程:
\begin{equation}
\frac{\partial \alpha}{\partial t} + \nabla \cdot(\alpha u)+\nabla \cdot \left( \alpha (1-\alpha) u_c \right)=0
\end{equation}
假定速度为:
\begin{equation}
u_c=c_{\alpha}|u|\frac{\nabla \alpha}{|\nabla \alpha|}
\end{equation}
我们同样发现,在相界面较远处,此项为0。另外需要注意的是,如果由于某些原因导致界面分散或者速度过小,这将不会产生压缩效应。我们也可以假定速度为:
\begin{equation}
u_c=c_{\alpha}\mathrm{max}(|u|)\frac{\nabla \alpha}{|\nabla \alpha|}
\end{equation}
至此,有最终植入的相方程:
\begin{equation}
\frac{\partial \alpha}{\partial t} + \nabla \cdot \left( \alpha (1-\alpha) \left( \mathrm{min}\left( c_{\alpha} |u|, \mathrm{max}(|u|) \right) \frac{\nabla \alpha}{|\nabla \alpha|} \right) \right)=0
\end{equation}
参考文献:A New Approach to VOF-based Interface Capturing Methods for Incompressible and Compressible Flow, Weller H.G. -
@dyj19901127
跟Henry直接要的。here:http://pan.baidu.com/s/1cLrAkm -
@李东岳 在 interFoam里面的VOF,液膜,CSF模型源于哪些资料? 中说:
@dyj19901127
跟Henry直接要的。here:http://pan.baidu.com/s/1cLrAkm@李东岳 在 interFoam里面的VOF,液膜,CSF模型源于哪些资料? 中说:
@dyj19901127
跟Henry直接要的。here:http://pan.baidu.com/s/1cLrAkm@李东岳 您好李老师,这个分享链接过期了,可否方便再发一个?谢谢